C++程序設(shè)計教程

前言

　　C++語言是從C語言繼承發(fā)展而來的一種優(yōu)秀的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，其嚴密的語法和強大的功能影響了隨后出現(xiàn)的一些編程語言（如Java和C#等）。隨著軟件工程技術(shù)和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計技術(shù)的發(fā)展，C++語言迅速成為主流的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，是編寫系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的通用語言，自然也成為國內(nèi)外高校計算機及電類專業(yè)“高級語言程序設(shè)計”課程的首選教學(xué)語言?！　++程序設(shè)計作為計算機基礎(chǔ)課程，其教學(xué)目的是使學(xué)生掌握C++程序設(shè)計的原理、方法，為許多專業(yè)后續(xù)課程（如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫等）的學(xué)習(xí)打下程序設(shè)計基礎(chǔ)，同時也是這些專業(yè)的學(xué)生今后開展計算機研究、應(yīng)用，使用計算機解決實際問題，需要掌握的重要表達工具和開發(fā)工具。　　為了完成上述教學(xué)目標，本教材在內(nèi)容的取舍、章節(jié)安排、例題選擇上具有以下特點。　?。?）內(nèi)容新穎實用。本教材的內(nèi)容以IS014882 C++語言標準為基礎(chǔ)（實踐環(huán)境為VisualC++6.0）。該標準中將引入的模板庫引入了標準庫STL，使用模板類代替?zhèn)鹘y(tǒng)的C++中定義的類；新版的STL。中體現(xiàn)了泛型程序設(shè)計，實現(xiàn)了算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分離，提高了通用性和復(fù)用性。在突出面向?qū)ο箨P(guān)鍵技術(shù)的同時，這些體現(xiàn)軟件設(shè)計新技術(shù)的內(nèi)容作為專門章節(jié)給予介紹?！　。?）突出面向?qū)ο?。C++是從面向過程的C語言繼承發(fā)展來的。教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生難以接受面向?qū)ο蟮乃枷搿⒎椒?。因此在本教材的?章就引入了類與對象的概念。將類的繼承與派生這兩個極其重要的概念分列為兩章。其目的就是盡早使學(xué)生接觸類與對象，建立面向?qū)ο蟮母拍?，接受并掌握面向?qū)ο蟮木?，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實際問題抽象出類的能力，進而掌握面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計。　?。?）強調(diào)能力培養(yǎng)。語言是工具，學(xué)習(xí)語言的目的在于應(yīng)用。為了提高學(xué)生綜合運用C++相關(guān)概念、技術(shù)進行程序設(shè)計的能力，教材注重分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，以及算法設(shè)計、程序設(shè)計能力的培養(yǎng)。在第2章的一節(jié)專門介紹了常用算法；例題設(shè)計上考慮前后章節(jié)的聯(lián)系；從第4章開始每一章最后給出一個綜合性實例，從題目的要求分析、算法設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計到最后的程序設(shè)計都有詳細分析介紹，各章留有大量習(xí)題供課后練習(xí)?！　。?）敘述深入淺出。C++語言理論性強、概念多且復(fù)雜。對于初學(xué)者確有一定學(xué)習(xí)難度。本教材作為課程建設(shè)的一項重要內(nèi)容，在化難為易方面做了不少嘗試：章節(jié)安排符合語言內(nèi)在的邏輯關(guān)系，由淺入深；復(fù)雜概念采用簡潔淺顯的語句敘述；精心設(shè)計、選擇范例；圖文表并茂；綜合性例題詳細分析；各章明確學(xué)習(xí)目標、結(jié)束處進行總結(jié)。

內(nèi)容概要

本教材是為高等學(xué)校計算機專業(yè)、電類和信息類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)高級語言程序設(shè)計而編寫的。本教材根據(jù)高級語言程序設(shè)計的基本體系編寫，結(jié)合結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本方法，內(nèi)容包括C++語言的基本語法，程序控制結(jié)構(gòu)，程序的兩種模塊一函數(shù)和類，類的封裝、繼承、多態(tài)，模板技術(shù)，流類庫，泛型程序設(shè)計等。    作為計算機和電類專業(yè)第一程序設(shè)計語言課程，本教程選擇教學(xué)難度比較大的C++語言，兼顧兩個方面：掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計技術(shù)和奠定后續(xù)專業(yè)課程的語言基礎(chǔ)。作為軟件課程基礎(chǔ)，它不是C++的語言手冊，而是一本高級語言程序設(shè)計教程，借助C++講授程序設(shè)計的基本概念、基本語法，面向?qū)ο蟮乃枷?、方法和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本方法和應(yīng)用，教材的內(nèi)容豐富，思路清晰。    本教材配有不同難度、題型多樣的習(xí)題，可以幫助讀者加深理解C++基本概念、提高程序設(shè)計的能力，培養(yǎng)軟件開發(fā)的素養(yǎng)。    本教材內(nèi)容循序漸進、難點分散、概念清晰、語言通俗、例題豐富，部分章節(jié)末尾提供了涵蓋該章節(jié)主要知識點的綜合例題。本書中部分章節(jié)帶有“*”屬于提高內(nèi)容。本教材適合理工科高等學(xué)校本科生使用，也可作為工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言的自學(xué)教材。

書籍目錄

第1章  C++基礎(chǔ)  1.1  C++概述  1.2  程序設(shè)計與程序設(shè)計語言  1.3  簡單的C++程序?qū)嵗? 1.4  C++程序開發(fā)過程  1.5  C++字符集與詞匯  1.6  C++的數(shù)據(jù)類型  1.7  變量和常量  1.8  運算符和表達式  1.9  數(shù)組與字符數(shù)組  1.10  簡單的輸入/輸出  本章小結(jié)  習(xí)題第2章  程序的控制結(jié)構(gòu)  2.1  算法的概念與表示方法  2.2  分支結(jié)構(gòu)  2.3  循環(huán)結(jié)構(gòu)  2.4  轉(zhuǎn)向語句  2.5  常用算法的應(yīng)用實例  2.6  結(jié)構(gòu)體類型  2.7  聯(lián)合體類型  2.8  枚舉類型  2.9  輸入/輸出文件簡介  本章小結(jié)  習(xí)題第3章  函數(shù)  3.1  函數(shù)的定義與調(diào)用  3.2  函數(shù)的參數(shù)傳遞、返回值  3.3  變量的存儲及函數(shù)調(diào)用機制  3.4  全局變量、局部變量和靜態(tài)變量  3.5  標識符的作用域與可見性  3.6  存儲類型與標識符的生命期  3.7  函數(shù)的嵌套和遞歸調(diào)用  3.8  函數(shù)的重載、內(nèi)聯(lián)及默認參數(shù)  3.9  頭文件與多文件結(jié)構(gòu)  3.10  編譯預(yù)處理  本章小結(jié)  習(xí)題第4章  類與對象  4.1  從面向過程到面向?qū)ο? 4.2  類與對象的基本概念  4.3  一構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)  4.4  復(fù)制構(gòu)造函數(shù)  4.5  靜態(tài)成員  4.6  常對象與常成員  4.7  類的友元  4.8  名字空間域和類域  4.9  UML圖形標識  4.10  程序?qū)嵗救藛T管理程序  本章小結(jié)  習(xí)題第5章  運算符的重載  5.1  運算符重載  5.2  類型轉(zhuǎn)換  5.3  典型運算符重載  5.4  程序?qū)嵗欣頂?shù)計算  本章小結(jié)  習(xí)題第6章  數(shù)組、指針與字符串  6.1  數(shù)組  6.2  指針  6.3  數(shù)組與指針的關(guān)系  6.4  動態(tài)內(nèi)存分配  6.5  字符串  6.6  程序?qū)嵗远x字符串類  本章小結(jié)  習(xí)題第7章  模板及應(yīng)用  7.1  模板  7.2  模板與類型參數(shù)  7.3  類模板與線性表  7.4  棧與隊列的基本操作及其應(yīng)用  本章小結(jié)  習(xí)題第8章  繼承與派生  8.1  類的繼承與派生  8.2  派生類的訪問控制  8.3  類型兼容規(guī)則  8.4  派生類的構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)  8.5  派生類的成員標識與多重繼承  8.6  程序?qū)嵗救藛T管理程序  本章小結(jié)  習(xí)題第9章  多態(tài)性與虛函數(shù)  9.1  多態(tài)性概述  9.2  多態(tài)性與虛函數(shù)  9.3  抽象類  9.4  抽象類事例——變步長梯形積分算法求函數(shù)的定積分  9.5  程序?qū)嵗救藛T管理程序  本章小結(jié)  習(xí)題第10章  流類庫與輸入/輸出  10.1  流的概念  10.2  C++的基本流類體系  10.3  輸入/輸出流  10.4  流的格式控制  10.5  標準設(shè)備的輸入/輸出  10.6  文件的輸入/輸出  10.7  字符串流  10.8  程序?qū)嵗救藛T管理程序  本章小結(jié)  習(xí)題第11章  異常處理  11.1  異常的概念和異常處理的基本思想  11.2  異常處理機制  11.3  異常處理中的構(gòu)造與析構(gòu)  11.4  C++標準庫的異常處理  11.5  程序?qū)嵗獢?shù)組下標越界異常處理  本章小結(jié)  習(xí)題第12章  泛型程序設(shè)計與標準模板庫  12.1  泛型程序設(shè)計的概念和術(shù)語  12.2  迭代器  12.3  C++標準模板庫中的容器  12.4  標準C++庫中的算法  12.5  函數(shù)對象  本章小結(jié)  習(xí)題附錄  附錄A  ASCII字符表  附錄B  系統(tǒng)關(guān)鍵字  附錄C  常用運算符的功能、優(yōu)先級和結(jié)合性參考文獻

章節(jié)摘錄

　　C++語言是廣泛使用的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言。本章作為C++程序設(shè)計的入門章節(jié)，首先結(jié)合實例介紹c++程序的概貌。然后針對其特點，介紹c++中的基本語法單位、數(shù)據(jù)類型、相關(guān)運算，以及常量、變量、表達式、語句等基礎(chǔ)知識，最后介紹簡單的輸入／輸出方法。學(xué)習(xí)目標了解面向過程語言C及面向?qū)ο笳Z言c++的各自特點。了解c++語言的概貌、程序構(gòu)成。理解各種基本數(shù)據(jù)類型的概念，掌握使用方法。理解變量及常量的概念，掌握定義與表示方法。理解常用運算符的含義、優(yōu)先級、結(jié)合性，掌握使用方法。理解表達式的構(gòu)成規(guī)則、表達式的左值和右值的含義，正確書寫各類表達式。理解類型轉(zhuǎn)換概念，掌握數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換規(guī)則，正確使用顯式類型轉(zhuǎn)換。　　1.1 C++概述　　C++語言是在c語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。C語言是在20世紀70年代初由貝爾實驗室的Dennis Richie等人在B語言的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，且最初是作為UNIX操作系統(tǒng)的開發(fā)語言被人們所認識的。20世紀70年代末，隨著微型計算機的發(fā)展，C語言開始移植到非UNIX環(huán)境中，并逐步脫離UNIX系統(tǒng)成為一種獨立的程序設(shè)計語言。1988年，美國國家標準協(xié)會（AmericaIl National Standards Institute，ANSI）對C語言進行了標準化，產(chǎn)生了ANSI C，成為以后眾多c語言版本的基礎(chǔ)?！　‘?dāng)時與其他高級語言相比，C語言具有一些獨特的特點?！　、僮鳛橐环N高級語言，它能直接訪問物理地址和進行位運算，所以能直接對計算機硬件進行操作。也就是說，C語言既具備高級語言的結(jié)構(gòu)和編程環(huán)境，又提供類似于匯編語言對系統(tǒng)資源的操縱能力及程序執(zhí)行效率，適于解決有實時性要求的問題?！　、逤語言有豐富的運算符和數(shù)據(jù)類型，表達式類型多樣化，可以方便地實現(xiàn)在其他語言中較難實現(xiàn)的運算，對各種不同類型的程序設(shè)計都有良好的適應(yīng)性。

編輯推薦

　　內(nèi)容循序漸進、難點分散、概念清晰、語言通俗、例題豐富，部分章節(jié)末尾提供了涵蓋該章節(jié)主要知識點的綜合例題?！禖++程序設(shè)計教程》中部分章節(jié)帶有“*”屬于提高內(nèi)容?！禖++程序設(shè)計教程》適合理工科高等學(xué)校本科生使用，也可作為工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言的自學(xué)教材。

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